Che cos'è l'ApoE?

ApoE è l'acronimo di apolipoproteina E. Come l'ApoA2 e l'ApoA5, che abbiamo visto nelle caratteristiche precedenti, l'ApoE è un tipo di proteina specializzata chiamata apolipoproteina.

Le apolipoproteine si trovano sulla superficie delle particelle (chiamate particelle lipoproteiche) che trasportano i grassi (sotto forma di trigliceridi) e il colesterolo nel flusso sanguigno. Il ruolo delle apolipoproteine è quello di guidare la formazione, il movimento e il metabolismo delle particelle lipoproteiche. Le apolipoproteine influenzano quindi in modo significativo il modo in cui il nostro organismo trasporta, immagazzina e utilizza i grassi e il colesterolo. Ciò, a sua volta, ha effetti più ampi sulla nostra salute fisica.

L'ApoE è unica in quanto è in grado di passare da una particella lipoproteica all'altra, tra cui:

• I chilomicroni, che trasportano i trigliceridi dall'intestino ai tessuti periferici (come i muscoli e il tessuto adiposo).
• Resti di chilomicroni – che si formano dopo che i trigliceridi contenuti nei chilomicroni sono stati scomposti.
• Le VLDL, che trasportano i trigliceridi dal fegato ai tessuti periferici.
• IDL – che si formano quando i trigliceridi presenti nelle VLDL vengono scomposti.
• HDL – che trasportano il colesterolo dai tessuti periferici (comprese le pareti arteriose) al fegato.

L'ApoE svolge un ruolo particolarmente importante nell'eliminazione di queste particelle lipoproteiche dal flusso sanguigno da parte del fegato. Si consiglia vivamente ai lettori di consultare il blog dedicato all'APOA5 e ai trigliceridi per ulteriori informazioni su come funzionano le particelle lipoproteiche.

Oltre a favorire il trasporto e il metabolismo dei grassi nel flusso sanguigno, l'ApoE regola il movimento e l'utilizzo dei grassi da parte del nostro sistema nervoso centrale (cervello e midollo spinale). È quindi importante per mantenere una buona salute mentale e neurologica.

PUNTI CHIAVE

• L'ApoE (apolipoproteina E) è un tipo di molecola proteica che regola il trasporto e il metabolismo dei grassi e del colesterolo.
• I grassi e il colesterolo vengono trasportati nel flusso sanguigno all'interno di particelle specializzate chiamate lipoproteine.
• L'ApoE è presente sulla superficie di alcune particelle di lipoproteine.
• L'ApoE favorisce l'eliminazione delle particelle di lipoproteine dal flusso sanguigno da parte del fegato.
• L'ApoE permette al nostro cervello e al nostro sistema nervoso di utilizzare i grassi e il colesterolo.

Qual è il ruolo dell'ApoE?

L'ApoE svolge diverse funzioni nell'organismo, tra cui:

Eliminazione delle particelle di lipoproteine dal circolo sanguigno da parte del fegato

L'ApoE si lega a recettori specifici presenti sulla superficie delle cellule epatiche, tra cui i recettori delle LDL e gli HSPG (proteoglicani eparinici solfati). Quando ciò avviene, il fegato internalizza le particelle di lipoproteine, rimuovendole così dal flusso sanguigno. In questo modo, l'ApoE contribuisce a regolare i livelli di grassi (trigliceridi) e colesterolo presenti nel plasma sanguigno.

Il diagramma riportato di seguito mostra come l'ApoE si leghi ai recettori presenti sulle cellule epatiche, consentendo così la rimozione dei residui dei chilomicroni (CM REM) dal flusso sanguigno.

Deposito di trigliceridi nel tessuto adiposo

Quando assumiamo calorie in eccesso con la nostra alimentazione, parte dell'energia in eccesso viene immagazzinata sotto forma di grasso (sotto forma di trigliceridi) nel tessuto adiposo. L'ApoE facilita il trasferimento dei trigliceridi nelle particelle di lipoproteine affinché vengano immagazzinati nelle cellule adipose, chiamate adipociti.

Sintesi di particelle HDL

Le HDL (lipoproteine ad alta densità) sono particelle che trasportano il colesterolo dai tessuti periferici affinché venga eliminato dal fegato. Ciò include il colesterolo contenuto nei globuli bianchi (chiamati cellule schiumose) che si trovano nelle placche di grasso che rivestono le pareti delle arterie. Data questa funzione di eliminazione del colesterolo, il colesterolo contenuto nelle particelle di HDL viene spesso definito colesterolo “buono”. L’ApoE svolge un ruolo fondamentale nella formazione di alcune particelle di HDL.

Trasporto di grassi e colesterolo destinati alle cellule cerebrali e nervose

Le particelle di lipoproteine che trasportano grassi e colesterolo nel flusso sanguigno non riescono a penetrare facilmente nel cervello. Questo perché il nostro cervello è circondato da una barriera protettiva chiamata barriera emato-encefalica, che lascia passare solo determinate molecole.

Ciononostante, il nostro cervello ha comunque bisogno di grassi e colesterolo per funzionare correttamente. Ad esempio, il colesterolo è necessario per la formazione delle membrane cellulari e della guaina mielinica che isola i neuroni, garantendo una trasmissione efficiente dei segnali nervosi. Il colesterolo è importante anche per la formazione delle sinapsi: le connessioni tra i diversi neuroni.

Anziché utilizzare i grassi e il colesterolo presenti nelle lipoproteine che circolano nel sangue, il cervello produce il proprio colesterolo. Per trasportarlo ai neuroni presenti nel cervello e nel midollo spinale (collettivamente denominati «sistema nervoso centrale»), alcune cellule di supporto specializzate, chiamate cellule gliali, producono l’ApoE. Il trasporto del colesterolo da parte dell’ApoE all’interno del sistema nervoso centrale è particolarmente importante per la crescita e la riparazione dei neuroni, quando il fabbisogno cellulare di colesterolo è elevato.

Regolare l'infiammazione

L'infiammazione è la risposta protettiva dell'organismo alle lesioni dei tessuti e agli stimoli nocivi. Abbiamo già parlato dell'infiammazione nel contesto dell'IL-6 e del tratto infiammatorio.

È stato dimostrato che l'ApoE ha diversi effetti sulla risposta infiammatoria dell'organismo, tra cui la soppressione delle citochine pro-infiammatorie e di alcuni tipi di globuli bianchi (cellule T).

PUNTI CHIAVE

• L'ApoE svolge un ruolo nel trasporto e nel metabolismo dei grassi e del colesterolo (lipidi) nel flusso sanguigno.
• L'ApoE consente alle cellule cerebrali e nervose di utilizzare il colesterolo per la crescita e la riparazione.
• L'ApoE può contribuire a regolare l'infiammazione.

Quali sono le diverse forme dell'ApoE?

Esistono tre diverse forme (chiamate isoforme) della proteina ApoE, che differiscono tra loro nella struttura per un solo amminoacido:

• ApoE2
• ApoE3
• ApoE4

L'ApoE3 è l'isoforma più comune, presente in circa il 75% della popolazione. L'ApoE4 è presente in circa il 20% della popolazione, mentre l'ApoE2 è la forma più rara, presente in circa il 5% della popolazione.

A causa delle differenze strutturali, le diverse isoforme dell'ApoE presentano variazioni nella loro attività e nella loro capacità di legarsi a vari recettori. Di conseguenza, il modo in cui trasportiamo, utilizziamo e metabolizziamo i grassi e il colesterolo dipende dalle specifiche isoforme dell'ApoE che produciamo.

PUNTI CHIAVE

• Esistono tre forme comuni (isoforme) dell'ApoE: ApoE2, E3 ed E4.
• Le diverse isoforme dell'ApoE influenzano il modo in cui trasportiamo e utilizziamo i grassi e il colesterolo.

In che modo i geni influenzano le forme di ApoE che produciamo?

Ricordiamo che i geni sono unità di DNA che codificano una determinata proteina. A questo proposito, l'apolipoproteina ApoE è codificata da un gene chiamato APOE.

Le diverse isoforme dell'ApoE (ApoE2, ApoE3 e ApoE4) sono determinate da varianti (o alleli) del gene APOE, che vengono indicati come:

• APOE ε2
• APOE ε3
• APOE ε4

Poiché ereditiamo coppie di alleli (varianti genetiche), una da ciascun genitore, le tre varianti danno origine a sei possibili combinazioni genetiche (chiamate genotipi), con le corrispondenti apolipoproteine:

1. APOE ε2 / ε2 – produce l'apolipoproteina E2; circa l'1% della popolazione presenta questo genotipo.
2. APOE ε2 / ε3 – produce le apolipoproteine E2 ed E3 (22% della popolazione).
3. APOE ε2 / ε4 – produce le apolipoproteine E2 ed E4 (2% della popolazione)
4. APOE ε3 / ε3 – produce l'apolipoproteina E3 (58% della popolazione).
5. APOE ε3 / ε4 – produce le apolipoproteine E3 ed E4 (14% della popolazione).
6. APOE ε4 / ε4 – produce l'apolipoproteina E4 (3% della popolazione).

PUNTI CHIAVE

• L'ApoE (apolipoproteina E) è codificata dal gene APOE.
• Le varianti del gene APOE (APOE ε2, ε3, ε4) corrispondono alle diverse forme di ApoE (ApoE2, E3 ed E4) che produciamo.

In che modo le diverse forme dell'ApoE influenzano il metabolismo dei lipidi (grassi e colesterolo)?

Come accennato in precedenza, a causa di singole mutazioni aminoacidiche, le tre isoforme dell'ApoE differiscono tra loro per la struttura molecolare.

Questi cambiamenti strutturali determinano differenze nella funzione e nell'attività delle varie isoforme dell'ApoE. Ciò comporta, a sua volta, alterazioni nel modo in cui trasportiamo, metabolizziamo ed eliminiamo i grassi e il colesterolo contenuti nelle particelle lipoproteiche.

isoforma ApoE3

L'ApoE3, l'isoforma più comune, è associata alla normale attività e al metabolismo dei lipidi.

isoforma ApoE2

Rispetto all'ApoE3, l'ApoE2 è associata a una ridotta eliminazione delle particelle lipoproteiche da parte del fegato. Ciò è dovuto al fatto che la molecola di ApoE2 si lega meno efficacemente al recettore LDL presente sulla superficie delle cellule epatiche. Di conseguenza, le persone che producono solo ApoE2 (cioè quelle con genotipo APOE ε2 / ε2) sono più soggette ad avere livelli più elevati di trigliceridi e particelle di lipoproteine ricche di colesterolo (come VLDL e residui di chilomicroni) in circolazione nel sangue.

isoforma ApoE4

Rispetto all'ApoE3, l'ApoE4 si lega più efficacemente alle particelle VLDL. Ciò può comportare un aumento dei livelli di particelle LDL, che trasportano il colesterolo destinato alle cellule periferiche o al deposito sotto forma di placche di grasso sulle pareti arteriose. Le persone che producono esclusivamente ApoE4 (ovvero quelle con genotipo APOE ε4 / ε4) sono quindi più soggette ad avere livelli più elevati di colesterolo LDL «cattivo» in circolazione nel sangue.

Il motivo per cui l’ApoE4 aumenta i livelli di colesterolo LDL è complesso. Come accennato in precedenza, una delle funzioni dell’ApoE è quella di facilitare l’eliminazione delle particelle di lipoproteine legandosi ai recettori LDL presenti sulle cellule epatiche. Le particelle VLDL che contengono una grande quantità di ApoE4 sulla loro superficie hanno quindi maggiori probabilità di legarsi al recettore LDL e di essere eliminate dal flusso sanguigno. Quando ciò accade, tuttavia, il fegato reagisce producendo un numero minore di recettori LDL (un processo chiamato downregulation). A causa di questo processo, il fegato diventa meno efficace nell'eliminare le particelle LDL, che sono ricche di colesterolo. Di conseguenza, le particelle LDL iniziano ad accumularsi nel flusso sanguigno e sono più inclini a depositare colesterolo nei rivestimenti delle arterie.

PUNTI CHIAVE

• L'ApoE3 è associata al normale trasporto e metabolismo dei lipidi.
• L'ApoE2 e l'ApoE4 sono associate a un aumento dei trigliceridi nel sangue e del colesterolo LDL "cattivo".

In che modo le diverse varianti dell'ApoE influiscono sulla salute fisica e mentale?

A causa delle differenze nel metabolismo dei lipidi (illustrate nella sezione precedente), le diverse isoforme dell'ApoE hanno ripercussioni sulla nostra salute cardiovascolare, metabolica e neurologica.

Puoi trovare ulteriori informazioni al riguardo nella sezione "Approfondimenti", mentre nella sezione "Azioni" troverai consigli su come migliorare il tuo benessere fisico e mentale.

Salute cardiovascolare

L'ApoE2 è associata a livelli più elevati di particelle VLDL, il che può causare un aumento dei trigliceridi e del colesterolo nel sangue. Ciò, a sua volta, può aumentare il rischio di malattie cardiovascolari, quali l'aterosclerosi, le cardiopatie e l'ictus.

Allo stesso modo, l'ApoE4 è associata a livelli più elevati di colesterolo LDL «cattivo», che è stato collegato allo sviluppo di placche di grasso sulle pareti arteriose (aterosclerosi).

"Le tue azioni" ti fornirà consigli su come adattare la tua dieta e il tuo programma di esercizio fisico per contrastare questi effetti e mantenere livelli di lipidi nel sangue nella norma.

Infiammazione

L'ApoE contribuisce a sopprimere alcuni aspetti della risposta infiammatoria. Inoltre, l'ApoE regola la quantità di grassi e colesterolo presenti nel nostro flusso sanguigno; livelli elevati di entrambi questi lipidi possono causare infiammazioni.

Data questa correlazione, le diverse isoforme dell’ApoE possono influenzare il grado di infiammazione che si manifesta nei vari tessuti dell’organismo. L’infiammazione stessa svolge un ruolo nell’invecchiamento, compreso quello delle cellule nervose, e nello sviluppo di malattie cardiovascolari e metaboliche (ad esempio il diabete di tipo II).

Salute neurologica

Uno dei ruoli principali dell'ApoE è quello di facilitare il trasporto dei grassi e del colesterolo destinati al sistema nervoso, compreso il cervello. In particolare, il colesterolo è importante per la crescita e la riparazione dei neuroni e per lo sviluppo delle sinapsi.

Le isoforme dell'ApoE possono quindi influire in modo significativo sulla salute del cervello e del sistema nervoso. A questo proposito, mantenere livelli ematici di lipidi nella norma (ad esempio attraverso l'alimentazione e l'esercizio fisico) può aiutare a ottimizzare la salute neurologica e mentale. Anche l'attività fisica regolare e il mantenimento dell'attività mentale sono ottimi modi per preservare una buona salute neurologica.

PUNTI CHIAVE

• Le diverse forme di ApoE possono influire sulla salute cardiovascolare, metabolica e neurologica.
• Le tue analisi spiegano le implicazioni delle varianti del gene APOE su diversi aspetti della tua salute fisica e mentale.
• Le tue azioni ti forniscono consigli su alimentazione, esercizio fisico e cambiamenti nello stile di vita per migliorare la salute fisica e mentale.

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